浅析无损检测技术在压力容器焊接中应用论文_宋士林

浅析无损检测技术在压力容器焊接中应用论文_宋士林

中国电建集团河南工程有限公司 河南省郑州市 450000

摘要:伴随我国进入工业时代,压力容器已向着繁杂化及规模化方向前进,为社会经济的提高奠定良好基础。然而因为其繁杂的构造、不良媒介和高压高温的运作情况均为检查作业造成不良影响,为杜绝安全事故的出现,必须要具备科学合理做支持,无损检测技术则是一种切之可行的检验方法,拥有高效性及稳定性等。因此,本文对无损检测技术在压力容器焊接中应用进行分析。

关键词:压力容器;焊接;无损检测技术;应用

1无损检测定义

无损检测技术即非破坏性检测,就是在不破坏待测物质原来的状态、化学性质等前提下,为获取与待测物的品质有关的内容、性质或成分等物理、化学情报所采用的检查方法。主要是以不破坏被检对象为前提,合理利用声、光、热,电磁等原理,对物体进行缺陷检测。检测方式种类多样,大约70种。无损检测技术在工业的发展中占据着重要的地位,是一个国家工业水平的重要体现。

2无损检测技术对降低电厂压力容器爆裂的重要意义

火力发电厂压力容器爆裂现象具有极大的安全危害,不利于火力发电厂的可持续发展。引起压力容器爆裂的原因主要是管材遭受损伤,被腐蚀或是磨损,过高的温度也可能引发压力容器爆裂。另外,爆裂还受压力容器焊接、构件加工等因素的影响,增加了压力容器泄漏的频率,以致于很容易出现压力容器爆裂故障。当压力容器受到腐蚀的时候,则会对压力容器的正常运行造成影响,检验此类型的压力容器损害时,可充分利用射线、磁记忆等检测方法,这类型的无损检测技术能够充分发挥其作用,及时发现压力容器中的缺陷,防止压力容器在检测过程中受到二次损伤,从而减少压力容器爆裂现象的发生。压力容器还有可能出现磨损缺陷,造成这种损坏的原因在于压力容器运输过程中擦伤或是碰撞导致压力容器表面变得粗糙,多是外部损坏,而压力容器的内部出现磨损则是制造过程中出现问题。在检测压力容器破损状况时,可以采用宏观检测方式,通过测量、触摸来发现和处理压力容器的磨损缺陷,以避免其恶化为腐蚀等更严重的情况,以降低压力容器的爆裂几率。

3选择无损技术的要求

3.1选择正确的时机

检测工作的进行要把握好时间。不同的压力容器检测项目都有不同的目的与要求,根据具体情况,如材料性质,施工环境等,进行相应的处理调整。例如,无损检测拼接封头的时候,应该在其成型以后进行;焊接接头应先进行尺寸测量,外观、形状检查,一切合格后,再进行测试。无损测试只有在正确的时间里进行,才能有更好地效果,提高工作效率与质量。

3.2选择正确的方法

当下的无损检测技术主要有射线检测技术、超声检测技术、渗透检测技术、磁粉检测技术、涡流检测技术等。这些技术的适用范围和功能不一样,在使用的过程中可以达到的效果也不一样。所以,在进行压力容器的检测时,必须根据实际的情况,合理的分析与选择检测技术,从设备本身的属性和功能出发,慎重的做出选择。

3.3综合应用各种无损检测方法

在无损检测中,任何一种无损检测方法都不是万能的。因此,在无损检测中,应尽可能多采用几种检测方法,互相取长补短,取得更多的缺陷信息,从而对实际情况有更清晰的了解。

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3.4无损检测要与破坏性检测相配合

无损检测的最大特是在不损坏材料、工件及结构的前提下进行检测,但是无损检测不能代替破坏性检测,例如制造容器前用焊接试板的机械性能试验来验证是否能满足产品的工艺要求。也就是说,必须把无损检测的结果与破坏性检测的结果互相对比和配合,才能作出准确的评定。

4无损检测技术在压力容器焊接中应用

4.1射线检测

射线检测的基本原理为:射线在穿透工件时,因工件介质的阻力影响会逐渐减弱,其减弱的程度主要由射线穿透的介质厚度及工件的阻力系数决定;当工件含有缺陷问题时,构造缺陷物质的阻力系数与工件基本物质的阻力系数会存在较大差别,所以射线在穿过工件完好部位及缺陷部位时会表现出不同的射线强度;安置在工件后部的X光感光胶片的感光程度会因射线强度差异而表现出不同,待胶片处理后,完好部位及缺陷部位会形成不同黑度的影响,根据黑度范围及位置,即可判别工件中缺陷部位及大小。

4.2超声波检测

超声波检测是利用火电厂锅炉压力容器材料及其缺陷的声学性能差异对超声波传播波形反射情况和穿透时间的能量变化来检验材料内部缺陷的无损检测方法。超声波检测在火电厂锅炉压力容器主要应用于以下两个方面:一是检测火电厂锅炉压力容器焊缝中是存在气泡、夹渣或裂纹等缺陷,二是检测火电厂锅炉压力容器锻件内部存在的线条性或面积型缺陷。超声波检测的优点是检测厚度大、穿透能力强、灵敏度高、成本低、对人体无害,能对缺陷进行定位和定量。但由于其检测原理其还存在一定的缺点主要表现为操作难度大,要求被检测件表面光洁度高,检测结果不便保存等。

4.3磁粉检测

磁粉检测是基于缺陷处漏磁场与磁粉相互作用而显示铁磁性材料表面和近表面缺陷的无损检测方法。在以铁磁性材料为主的压力容器原材料验收、制造安装过程质量控制与产品质量验收以及使用中的定期检验与缺陷维修监测等几个阶段,磁粉检测技术用于检测铁磁性材料表面及近表面裂纹、折叠、夹层、夹渣等方面均得到广泛的应用。

4.4渗透检测

渗透检测是基于毛细管现象揭示非多孔性固体材料表面开口缺陷,其方法是将液体渗透液渗入工件表面开口缺陷中,用去除剂清除多余渗透液后,用显像剂表示出缺陷。

渗透检测可有效用于除疏松多孔性材料外的任何种类的材料,如钢铁材料、有色金属材料、陶瓷材料和塑料等材料的表面开口缺陷。随着渗透检测方法在压力容器检测中的广泛应用,必须合理选择渗透剂及检测工艺、标准试块及受检压力容器实际缺陷试块,使用可行的渗透检测方法标准等来提高渗透检测的可靠性。该方法操作简单成本低,缺陷显示直观,检测灵敏度高,可检测的材料和缺陷范围广,对形状复杂的部件一次操作就可大致做到全面检测。但只能检测出材料的表面开口缺陷且不适用于多孔性材料的检验,对工件和环境有污染。渗透检测方法在检测表面微细裂纹时往往比射线检测灵敏度高,还可用于磁粉检测无法应用到的部位。

4.5低频率电磁技术

低频率电磁技术检测手段在实际工作中利用特殊设备激发探头来完成容器缺陷的检测,只需在要检测的火电厂锅炉压力容器内部输入特定的低频率电磁接收信号就能实现容器内部缺陷的定量分析。其工作原理是低频电磁设备所发出的信号在遇到内部缺陷时,其接收到的反射信号会发生变化,从而可以根据回波的情况对缺陷进行确定。低频率电磁检测技术在实践中得到了广泛应用,并取得了较好的成果,可以高效率地实现容器设备由外而内的准确检测,对内部缺陷能够进行较为完整的分析,属于非接触干式检测技术,具有较少的污染性。

结束语:

压力容器作为特种设备,在我国火电厂生产中占据着重要的地位,其焊接质量会直接对压力容器的质量、生产安全、效率等方面产生影响。对此,需要科学合理的选择焊接技术以及无损检测技术来保证压力容器的焊接质量,全面保证压力容器的生产安全和效率。

参考文献:

[1]压力容器无损检测技术综述[J].张连利.化工设计通讯.2018(02)

[2]电站锅炉无损检测方法及应用[J].刘寅,高倩,王明庭,等.节能,2015

[3]无损检测技术在火力发电厂锅炉四管检验中的应用[J].曾凡云.科技风,2015

[4]无损检测方法在压力容器检验中的应用[J].李冰.民营科技.2017(11)

论文作者:宋士林

论文发表刊物:《防护工程》2018年第23期

论文发表时间:2018/12/18

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